Предложены критерии прочности древесины при сложном напряженном состоянии. Проанализированы такие виды разрушения древесины, как разрушение вдоль и поперек осевых ячеек, поперечное смятие и потеря устойчивости этих ячеек. Сформулированы локальные условия разрушения древесины, учитывающие нормальные и касательные напряжения в критической плоскости. Показано удовлетворительное согласование результатов расчета и эксперимента.

Одержано критерій короткочасної міцності деревини з рівномірним полем вологості. Досліджено вплив асиметрії міцності деревини у напрямках анізотропії. Теоретично обгрунтовано та підтверджено, що міцність деревини на розтяг вздовж волокон є більшою, ніж у разі стиску незалежно від її породи.

У межах законів механіки та кінематики суцільних середовищ і термодинаміки незворотних процесів виведено рівняння взаємозв'язку деформівно-релаксаційних і тепломасообмінних процесів у гігроскопічних композитних анізотропних матеріалах. На їх основі та на підставі основних принципів побудови ентропійних критеріїв міцності розроблено технологічний критерій локальної міцності для визначення граничного напруженого стану деревини зі змінними нерівномірно-розподіленими полями вологи та температури. Синтезовано математичні моделі для визначення зв'язку режимних параметрів гідротермічної обробки пиломатеріалів з одержаними критеріями. Визначено основні закономірності впливу параметрів агента сушіння на межі міцності та криві тривалого опору висушуваних пиломатеріалів.

Рассмотрено применение нового критерия разрушения для прогнозирования направления инициирования и роста трещин в деревянных образцах при смешанной люде нагружения I/II. Данный критерий учитывает распределение максимальных касательных напряжений в окрестности вершины трещины. Его главное преимущество по сравнению с другими известными критериями - более точный учет влияния зоны повреждения на разрушение дерева. Изменение податливости поврежденного материала, связанное с ростом микротрещин, учитывается с помощью специального коэффициента повреждаемости. Предложенный критерий применяется в случае разрушения образцов с произвольной ориентацией трещин относительно ортотропных осей материала. Установлено, что такой подход хорошо описывает механизм разрушения деревянных образцов. Приведено сравнение расчетных результатов с известными экспериментальными.

Індекс рубрикатора НБУВ: М110.622

Рубрики:

Міцність деревини

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

З урахуванням відомих залежностей модулів пружності від способу навантаження та особливостей асиметрії меж міцності у напрямках структурної симетрії уточнено раніше розроблену авторами математичну модель міцності анізотропних матеріалів за умов двовісного напруженого стану. Запропоновано новий спосіб ідентифікації параметрів розробленої моделі на базі паспортних фізико-механічних характеристик деревини різних порід. Проведено числові експерименти та на підставі аналізу одержаних результатів обгрунтовано адекватність зазначеної моделі.

Побудовано математичні моделі узагальнених циклічних діаграм деформування дрібнозернистого бетону. Їх застосування дозволяє прогнозувати основні деформатнвні характеристики бетону за довільних кількості циклів малоповторних навантажувань і максимальних рівнях циклічних напружень.

Реалізовано алгоритм побудови кривих короткочасної міцності деревини з двовісним напруженим станом у радіально-тангентальній площині структурної симетрії. Для реалізації цього алгоритму розроблено програмне забезпечення на базі крос-платформного інструментарію Qt, яке надає можливість будувати та аналізувати критерії короткочасної міцності у поперечному розрізі деревини. Створена програма має можливість вибору одного з трьох критеріїв міцності, виду деревини, її температурного та вологісного розподілу. Програмний код мовою C++ спроєктований так, щоб можна було легко додати ще один вид деревини, а також критерій короткочасної міцності. Для відображення кривих їх можна виводити у вигляді графіка або таблиці. Графіки можна фіксувати на графічному віджеті, та додавати нові, порівнюючи з попередніми. На підставі аналізу побудованих кривих, встановлено граничний напружений стан матеріалу в часткових випадках. Зроблено висновки щодо доцільності використання певних критеріїв для опису міцнісних характеристик деревини з сильною та слабкою асиметрією меж міцності.

Обґрунтовано вибору критерію короткочасної міцності для деревини під часі сушіння як анізотропного матеріалу. На основі механіки і кінематики суцільних середовищ побудовано та зреалізовано нову математичну модель для визначення граничних напружень та допустимих перепадів вологи у тангентальних пиломатеріалах з нерівномірно розподіленими вологісними полями. Проведено експериментальні випробовування деревини хвойних порід на міцність в умовах одновісного розтягу (стиску) у напрямах анізотропії і на основі отриманих даних запропоновано нову регресійну залежність меж міцності досліджуваних порід від їх температури та відносної вологості. У рамках створеної моделі за допомогою методу Рітца та з використанням експериментальних даних визначено розподіли граничних полів напружень та допустимі перепади вологи у тангентальних соснових дошках різних типорозмірів. Проведено аналіз результатів розрахунку і на його основі виявлено вплив геометричних розмірів на граничні напружені стани та допустимі перепади вологи у висушуваних пиломатеріалах. Запропоновано новий спосіб неруйнівного контролю за різницею допустимого та фактичного перепаду вологи під часі сушіння пиломатеріалів. Ідея якого полягає у безперервному вимірюванні різниці фактичних вологовмістів на поверхні та всередині матеріалу та подальшому порівнянні його з теоретичними допустимими перепадами вологи. Розроблено функціональну схему та алгоритм практичної реалізації запропонованого способу.

Розроблено методику експериментальних досліджень деревини осьовим стиском уздовж волокон короткочасним навантаженням за роботи в агресивному середовищі за приростом переміщень. Наведено результати досліджень граничної міцності з врахуванням фактора агресивності середовища. Встановлено, що вплив кислот на деревину з різним терміном просочення значно зменшує її міцнісні показники.